光纖光柵周界入侵報(bào)警系統(tǒng)理工光科

為了進(jìn)一步加強(qiáng)電腦與電信領(lǐng)域的對(duì)外科技合作與交流,本刊與中國(guó)駐外使領(lǐng)事館以及國(guó)外相關(guān)機(jī)構(gòu)建立信息共享機(jī)制,從2008年第1期開(kāi)始,定期發(fā)布國(guó)外最新的項(xiàng)目研發(fā)動(dòng)態(tài)。如有興趣者,請(qǐng)與本刊聯(lián)系。

光纖傳感、光纖光柵、光纖光柵傳感 光纖傳感技術(shù)由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質(zhì)，而且光波在光纖 中的傳播時(shí)表征光波的特征參量（振幅、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等）因外界因素 （如溫度、壓力、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、位移等）的作用而間接或直接地發(fā)生變化，從 而可將光纖用作傳感器元件來(lái)探測(cè)各種待測(cè)量（物理量、化學(xué)量和生物量）， 這就是光纖傳感器的基本原理。光纖傳感技術(shù)的分類光纖傳感器可以分為傳 感型（本征型）和傳光型（非本征型）兩大類。利用外界因素改變光纖中光的 特征參量，從而對(duì)外界因素進(jìn)行計(jì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)模Q為傳感型光纖傳感器， 它具有傳感合一的特點(diǎn)，信息的獲取和傳輸都在光纖之中。傳光型光纖傳感器 是指利用其它敏感元件測(cè)得的特征量，由光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它的特點(diǎn)是充分 利用現(xiàn)有的傳感器，便于推廣應(yīng)用。這兩類光纖傳感器都可再分成光強(qiáng)調(diào)制、 相位調(diào)制、偏振態(tài)調(diào)制和波長(zhǎng)調(diào)制等幾種形式。光纖傳感器的特點(diǎn)1、

傳統(tǒng)的周界安防或圍欄報(bào)警系統(tǒng):如主動(dòng)紅外對(duì)射、微波對(duì)射、泄漏電纜、振動(dòng)電纜、電子圍欄、電網(wǎng)等,雖為安全技術(shù)防范做出了一定的貢獻(xiàn),但受一些客觀技術(shù)條件等因素所限,還存在著一定的缺陷。而利用光電技術(shù)中的新型光纖傳感技術(shù)做成的周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)具有非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本文介紹傳統(tǒng)周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)的缺陷及光纖傳感的優(yōu)勢(shì),光纖bragg光柵傳感器的原理、優(yōu)點(diǎn),基于光纖bragg光柵傳感智能周界圍欄報(bào)警系統(tǒng)的組成及工作原理,系統(tǒng)多處侵入定位報(bào)警的解決法及其應(yīng)用與市場(chǎng)前景等。

光纖光柵油罐火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

為了解決基于fbg傳感器的光纖圍欄報(bào)警系統(tǒng)中多個(gè)fbg傳感器在同時(shí)受擾時(shí),定位報(bào)警信號(hào)難的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警信號(hào)的有效識(shí)別和判斷,提出了一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(emd)和小波包特征熵算法的分析方法。利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法對(duì)于信號(hào)的突變性敏感和有效保留以及其特有的自適應(yīng)性分解特性,首先對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解,再結(jié)合小波包分解,得到小波包系數(shù)提取其信號(hào)的能量分布,再做歸一化得到信號(hào)的能量分布特征向量,進(jìn)而運(yùn)用相關(guān)性分析實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警信號(hào)的識(shí)別和判斷。通過(guò)建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?對(duì)采集到的報(bào)警信號(hào)做了分析,證明了該方法對(duì)于解決光纖圍欄報(bào)警系統(tǒng)中fbg傳感器的級(jí)聯(lián)判斷報(bào)警信號(hào)的有效性。

隧道火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是隧道監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分之一,是保證公路隧道安全運(yùn)營(yíng),減少公路隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失的重要手段。其作用是實(shí)時(shí)探測(cè)隧道環(huán)境溫度并迅速、可靠地發(fā)現(xiàn)和通報(bào)火情?？煽啃耘c誤報(bào)率是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備的兩大基本要素。本文分析了國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的隧道火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀,介紹了光纖光柵傳感技術(shù)的原理,闡述了這一新技術(shù)在工程應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn),體現(xiàn)了和諧、環(huán)保、節(jié)約的設(shè)計(jì)理念,并提出了基于光纖光柵感溫探測(cè)器的隧道火災(zāi)報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并結(jié)合工程實(shí)例介紹了該系統(tǒng)在隧道火災(zāi)監(jiān)控中的應(yīng)用。

公路隧道光纖光柵感溫火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

隧道是高速公路建設(shè)的關(guān)鍵部分,在隧道中進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的火情監(jiān)測(cè)對(duì)保障公共財(cái)產(chǎn)安全和人身安全有著十分重要的意義。本文從光纖光柵感溫系統(tǒng)原理出發(fā),著重分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及在實(shí)際高速公路隧道中的應(yīng)用。

光纖光柵感溫火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是一種新型的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),它采用無(wú)電檢測(cè)和光信號(hào)傳輸,非常適用于防火防爆要求非常高的石油儲(chǔ)罐區(qū)的防火預(yù)警。主要介紹了光纖布拉格光柵溫度傳感的基本原理,分析了光纖光柵感溫火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的組成與工作原理,詳細(xì)介紹了其主要特點(diǎn),并闡述了該報(bào)警系統(tǒng)在石油儲(chǔ)罐中的應(yīng)用情況。

摘要 地下工程施工對(duì)周圍環(huán)境包括地面臨近建筑物、道路、和既有地 下工程的影響是地下空間開(kāi)開(kāi)發(fā)利用所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。為確保施工 安全，對(duì)地下工程的安全和穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、評(píng)估和預(yù)測(cè)以趨利避 害，已成為地下工程發(fā)展的迫切要求。地下工程監(jiān)測(cè)目前廣泛采用的 常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)和傳統(tǒng)電傳感器采集數(shù)據(jù)的方法不僅監(jiān)測(cè)范圍小、效率 低，且有限的測(cè)點(diǎn)難以反映目標(biāo)系統(tǒng)的整體情況；同時(shí)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 容易受到外界環(huán)境中各類不利因素的影響，無(wú)法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性 與長(zhǎng)期穩(wěn)定光纖bragg光柵(fbg)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種 新型全光纖無(wú)源器件利用其可制成多種傳感器，如溫度、應(yīng)變、應(yīng)力、 壓強(qiáng)等傳感器。近年來(lái)，fbg傳感技術(shù)以其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)逐漸應(yīng)用于結(jié) 構(gòu)、巖土等領(lǐng)域，但多為長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)，其在施工過(guò)程的應(yīng)用罕見(jiàn)。 本文通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)分fbg傳感器的優(yōu)勢(shì),并通過(guò)實(shí)際隧道工程施工的 應(yīng)

光纖光柵剖析

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

提出了一種基于級(jí)聯(lián)長(zhǎng)周期光纖光柵的光纖布拉格光柵解調(diào)系統(tǒng)。級(jí)聯(lián)長(zhǎng)周期光纖光柵作為邊沿濾波器,利用它的一個(gè)線性區(qū)監(jiān)測(cè)單個(gè)光纖布拉格光柵傳感信號(hào)。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),但易受光源抖動(dòng)及系統(tǒng)其他不穩(wěn)定因素等帶來(lái)的系統(tǒng)噪聲的影響。為消除系統(tǒng)噪聲帶來(lái)的不利影響,對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)系統(tǒng)利用級(jí)聯(lián)長(zhǎng)周期光纖光柵的兩個(gè)線性區(qū)同時(shí)監(jiān)測(cè)兩個(gè)光纖布拉格光柵傳感信號(hào)。分別用原系統(tǒng)及其改進(jìn)系統(tǒng)對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),實(shí)驗(yàn)的溫度測(cè)量范圍為-70～-115°c。原系統(tǒng)的靈敏度為0.49mv/°c,溫度分辨率為0.5°c;改進(jìn)系統(tǒng)的靈敏度為0.86mv/°c,溫度分辨率為0.3°c。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)系統(tǒng)能有效消除系統(tǒng)噪聲,提高系統(tǒng)的精度。

介紹了一種利用光纖f-p濾波器解調(diào)的、可同時(shí)測(cè)量應(yīng)變及溫度兩種參數(shù)的光纖光柵傳感系統(tǒng)。將一個(gè)光纖光柵的長(zhǎng)度分成相等的兩部分,其中一部分的兩端固定在一塊鋼板上,另一部分處于自由狀態(tài)。根據(jù)這兩部分光纖光柵對(duì)應(yīng)變及溫度的不同感應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變及溫度的同時(shí)測(cè)量?？衫貌ǚ謴?fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式應(yīng)變及溫度的測(cè)量。應(yīng)變、溫度的測(cè)量分辨率分別可達(dá)1.3με及0.12℃。

全光纖周界監(jiān)控當(dāng)今，恐怖組織和恐怖分子活動(dòng)日益頻繁、人口流動(dòng)急劇加大，社會(huì)不穩(wěn) 定因素不斷上升，因此，國(guó)家安全和國(guó)民財(cái)產(chǎn)安全的防衛(wèi)任務(wù)與壓力日益加重，使我國(guó)和諧 社會(huì)的建設(shè)也面臨極大的挑戰(zhàn)。由此，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)單位自身安防體系能否“防破壞、防入侵、 防意外”并實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警提出了更高要求和更大考驗(yàn)，這其中，周界防護(hù)(防火墻)作為第 一道防線，其是否有效決定了能否最快速度地發(fā)現(xiàn)不安全因素、最大限度地降低不安全系數(shù)。 傳統(tǒng)的周界安防解決方案應(yīng)用特點(diǎn) 多年來(lái)，傳統(tǒng)的周界安防解決方案(紅外對(duì)射方案、視頻監(jiān)控方案、微波對(duì)射方案、泄 漏電纜方案、振動(dòng)電纜方案、電子圍欄、電網(wǎng)等)為社會(huì)平安保障做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)，但受 一些客觀技術(shù)條件等因素所限，還存在著一些共性或個(gè)性不足，具體如下： 紅外等傳統(tǒng)方案，防護(hù)等級(jí)較低，對(duì)于蓄意侵入者而言，很容易跨越或規(guī)避;同時(shí)易受

利用布喇格光纖光柵傳感器對(duì)應(yīng)變和溫度同時(shí)敏感的特性,根據(jù)應(yīng)變和溫度導(dǎo)致光柵中心波長(zhǎng)變化趨勢(shì)及規(guī)律的不同,在光纖光柵圍欄入侵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,從信號(hào)時(shí)域、頻域提取的多方位特征對(duì)周界入侵和火災(zāi)發(fā)生等威脅安全事件進(jìn)行智能識(shí)別和報(bào)警.在光纖光柵圍欄防入侵功能基礎(chǔ)上,無(wú)需做任何硬件封裝的改變,也無(wú)需另外增加溫度敏感光纜和集成其他溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng),即可同時(shí)達(dá)到火災(zāi)監(jiān)測(cè)的目的,實(shí)現(xiàn)防火和防入侵的同步預(yù)警.處理結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性.

為了有效縮小光纖光柵尺寸,提高光電轉(zhuǎn)換間的耦合效果。文章在基于光纖光柵的基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,給出了在光纖光柵中插入四、五層金屬光柵的實(shí)現(xiàn)方法。該方法基于表面等離子體激元(surfaceplasmonpolaritons,spps)的光纖布拉格光柵,可以把原有的光纖光柵尺寸縮小一個(gè)量級(jí),而且不增加光在光子器件中的損耗。仿真分析表明,spps在光傳播過(guò)程中可起到能量補(bǔ)償作用,并可產(chǎn)生增透現(xiàn)象。

光纖光柵感溫探測(cè)系統(tǒng)

文章比較現(xiàn)有隧道火災(zāi)報(bào)警技術(shù),提出一種基于光纖光柵傳感器的隧道火災(zāi)報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并且進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)隧道中,該系統(tǒng)對(duì)0.5m2火災(zāi)的最快報(bào)警時(shí)間為6s,30s內(nèi)有效報(bào)警范圍為±20m。

光纖光柵傳感信號(hào)的解調(diào)問(wèn)題

光纖光柵位移傳感器

光纖光柵的解調(diào)技術(shù)共23頁(yè)文檔